[發明專利]多壁碳納米管-氧化石墨烯納米帶的復合材料、制備方法及在檢測甲基對硫磷中的應用

在審

• 申請號: 202111499315.1
• 申請日: 2021-12-09
• 公開（公告）號: CN114105131A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 趙勇;朱禮;吳映璇;易銀輝;柏建山;曾銘;徐正華;周鵬
• 申請（專利權）人: 廣州白云機場海關綜合技術服務中心
• 主分類號: C01B32/198
• 分類號: C01B32/198;C01B32/168;G01N27/30
• 代理公司: 哈爾濱市晨晟知識產權代理有限公司 23219
• 代理人: 朱永林

1.多壁碳納米管-氧化石墨烯納米帶的復合材料的制備方法，其特征在于，所述多壁碳納米管-氧化石墨烯納米帶(MWCNTs@GONRs)的合成制備方法包括如下步驟：

步驟a、磁力攪拌濃硫酸，首先將150mgMWCNTs分散在20mL的濃硫酸(98wt％)的溶液中，并在室溫下通過磁力進行攪拌1h，在進行攪拌過程中硫酸條件有助于裂解MWCNTs和隨后的形成氧化石墨烯結構；

步驟b、加入磷酸攪拌，攪拌過程中加入磷酸(85wt％，2mL)，通過磷酸進行提高氧化裂解的選擇性，而且在氧化過程中，會在石墨烯基面上形成鄰二醇的原位保護，從而防止多壁碳納米管-氧化石墨烯納米帶過度氧化和隨后產生孔洞；

步驟c、加入高錳酸鉀攪拌，在混合物持續攪拌15min后，加入300mg高錳酸鉀，之后繼續進行攪拌；

步驟d、進行終止反應，首先控制溫度為65℃，然后進行持續攪拌2h后，將該混合物然倒入含有H2O2(6mL)的冰水中，可以開始終止反應；

步驟e、進行超聲，將混合物抽濾，并用鹽酸(20vol％)溶液洗滌，把得到的固體在水中超聲2h，再加入鹽酸(85wt％，30mL)凝固產物，經過洗滌和過濾后，把固體產物在乙醇中超聲2小時，進行分散；

步驟f、過濾洗滌，加入無水二乙醚再次凝固，過濾洗滌2次，在60℃的真空干燥一夜，得到最終的材料多壁碳納米管-氧化石墨烯納米帶。

2.根據權利要求1所述的多壁碳納米管-氧化石墨烯納米帶的復合材料的制備方法，其特征在于，所有電化學實驗均是在CHI660E電化學工作站上進行，所采用的三電極常規電池，分別是以玻碳電極(GCE)、鉑絲和Ag/AgCl電極為工作電極(WE)、對電極(CE)和參比電極(RE)的。除非特別說明，否則電化學測試均是在磷酸鹽緩沖溶液(phosphate buffersolution，PBS，0.1M，pH7.5)中進行，本工作中的所有電位值均參考Ag/AgCl電極。以Na2HPO4、NaH2PO4和KCl制備得到的PBS溶液作為支撐電解質。所有實驗所使用的超純水(18Mcm)是由Millipore系統產生的。

3.根據權利要求2所述的多壁碳納米管-氧化石墨烯納米帶的復合材料的制備方法，其特征在于，所述電極的制備方法包括如下步驟：

步驟a、打磨拋光玻碳電極，先將玻碳電極(GCE)先用0.3μm氧化鋁粉打磨拋光，然后可以采用0.05μm的氧化鋁粉繼續打磨拋光；

步驟b、超聲清洗GCE，然后將GCE先后置于無水乙醇和超純水中進行3-5分鐘超聲清洗，直至電極表面潔凈無雜質，然后將電機取出自然晾干后備用；

步驟c、紅外干燥，最后，將8μL多壁碳納米管-氧化石墨烯納米帶材料的均勻懸浮液(0.5mg/mL)滴涂在GCE表面，將GCE置于紅外燈下，在紅外燈下進行干燥得到多壁碳納米管-氧化石墨烯納米帶/GC。

步驟d、制備裸GCE和MWCNTs/GCE，為了進行比較，通過相同的步驟制備了裸GCE和MWCNTs/GCE。

4.一種權利要求1所述多壁碳納米管-氧化石墨烯納米帶的復合材料的制備方法制備的多壁碳納米管-氧化石墨烯納米帶的復合材料。

5.一種權利要求4所述多壁碳納米管-氧化石墨烯納米帶的復合材料在檢測甲基對硫磷中的應用。

6.根據權利要求5所述的多壁碳納米管-氧化石墨烯納米帶的復合材料在檢測甲基對硫磷中的應用，其特征在于，包括以下步驟：

步驟a、制備多壁碳納米管-氧化石墨烯納米帶的復合材料；

步驟b、基于多壁碳納米管-氧化石墨烯納米帶的復合材料制備修飾電極；

步驟c、確定甲基對硫磷在GCE、MWCNT/GCE和MWCNTs@GONRs/GCE上的電化學行為；

步驟d、確定甲基對硫磷在修飾電極上的反應過程的傳質機理；

步驟e、優化實驗條件；

步驟f、甲基對硫磷的電化學定量檢測。